超重与失重概述PPT课件
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第四章 牛顿运动定律
4.7超重与失重
2020年9月28日
1
学生观察现象
电梯里的怪现象 视频2
运动情况 加速上升 减速上升
v 方向 v↑ v↑
匀速升/降 v ↑/ v ↓
加速下降 v ↓
减速下降 v ↓
a 方向 体重计变化
a↑
增大
a↓
减小
a=0 无变化
a↓
减小
a↑
增大
2020年9月28日
2
实验探究
12
练习4、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立长杆，其 总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦，当 圆环以初速度V0向上飞起时，圆环的加速度为a，底座不动。 （1）定性分析环在上升和下降过程中，A对地面的压力与整 体的重力相比较谁大？
（2）分别计算在整个过程中，水平面对底座的支持力多大？
超重状态
视重 < 重力 a竖直向下 失重状态
wk.baidu.com
超重还是失重由a决定，与v方向无关
2020年9月28日
9
小结：
v
Nα
m
G
N
α
m v
G
vN
N
m
α
m v
α
G
G
加速上升 N>G 超重
减速下降 N>G 超重
减速上升 N<G 失重
加速下降 N<G 失重
总结：物体具有向上的加速度时，它就处于 超重状态；物体具有向下的加速度时，它就处于 失重状态，与运动的方向无关。
F′
平 衡 时G
F′
a G
F′
a G
1、弹簧秤挂一重物G保持静止时，弹簧秤示数 F′=G
2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于 物体的重力，即：F′ > G
3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于
物体的重力，即： F′ < G
2020年9月28日
3
（一）超重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上 的加速度α时，重物受力如图：
14
（设摩擦力不变）
解：（1）环不论上升还是下降，环都有向
下的加速度，故整体上有失重的现象，所以
A对地面的压力小于整体的重力。 （2）上升过程分别对环受力分析如图，得
v0 B
F合 = mg + f = ma (1) 对底座受力分析如图，得
B f
A
N + f ’ = Mg (2)
由牛顿第三定律得：f = f ’ (3) 综合上三式可得：f = m( a — g )
2020年9月28日
10
巩固练习：
练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在 沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起 250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)
分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因 此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析 可求出F合，从而求出加速度。
N
解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。
mg
2020年9月28日
得： F合 = N — G =300 — 250 = 50(N) 由题意：m = 25Kg 故：a = F合/m=2m/s2 方向：竖直向上
11
练习3、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得
重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（
）
B
A 先大于G，后小于G B 先小于G，后大于G C 大于G D 小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？
人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有 向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有 一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
2020年9月28日
2，浸在水里的物体还有浮力吗？
没有
2020年9月28日
8
（四）超重、失重、视重和重力的区别
1、超重和失重是一种物理现象。
2、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂 物对物体的拉力），是可以改变的。
3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于 超重还是失重状态，重力不变。
规律：
视重 > 重力 a竖直向上
F ′ F合 = G - F = m α
F
aF mg
故：F = G - m α < G
由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力 F′ = F <G
mg α
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小 于物体所受重力的现象称为失重现象。
2020年9月28日
5
（三）完全失重
小实验：
一个盛满水放在桌面上的杯子底部有一小孔，用塞子 塞住，当打开塞子时，水会喷出；当杯子自由下落时， 会发生什么现象？为什么？ 解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态， 水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重 力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。
F′ aF
mg
F合 = F - G = m α 故：F = G + m α > G
由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力
F′ = F > G
F
α
F′ mg
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大
于物体所受重力的现象称为超重现象。
2020年9月28日
4
（二）失重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向 下的加速度α时，重物受力如图：
“完全失重”现象。
2020年9月28日
6
完全失重的情况下所有和重力有关
的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物
体的重力，但仍能测 量拉力或压力的大 小。 2020年9月28日
无法用天平测量物体的质量
水银气压计
7
应用
1，在空间站的完全失重环境中，下列哪些仪器不能
使用 （A D E） A 天平 B 弹簧测力计 C 水银温度计 D 水银气压计 E 单摆
mg
N
A f’
2020年9月下28降日 过程同理可求得N（= 自(M己+m课)g后—完m成a解答）
Mg 13
谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：云博图文 日期：20XX年10月10日
4.7超重与失重
2020年9月28日
1
学生观察现象
电梯里的怪现象 视频2
运动情况 加速上升 减速上升
v 方向 v↑ v↑
匀速升/降 v ↑/ v ↓
加速下降 v ↓
减速下降 v ↓
a 方向 体重计变化
a↑
增大
a↓
减小
a=0 无变化
a↓
减小
a↑
增大
2020年9月28日
2
实验探究
12
练习4、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立长杆，其 总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦，当 圆环以初速度V0向上飞起时，圆环的加速度为a，底座不动。 （1）定性分析环在上升和下降过程中，A对地面的压力与整 体的重力相比较谁大？
（2）分别计算在整个过程中，水平面对底座的支持力多大？
超重状态
视重 < 重力 a竖直向下 失重状态
wk.baidu.com
超重还是失重由a决定，与v方向无关
2020年9月28日
9
小结：
v
Nα
m
G
N
α
m v
G
vN
N
m
α
m v
α
G
G
加速上升 N>G 超重
减速下降 N>G 超重
减速上升 N<G 失重
加速下降 N<G 失重
总结：物体具有向上的加速度时，它就处于 超重状态；物体具有向下的加速度时，它就处于 失重状态，与运动的方向无关。
F′
平 衡 时G
F′
a G
F′
a G
1、弹簧秤挂一重物G保持静止时，弹簧秤示数 F′=G
2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于 物体的重力，即：F′ > G
3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于
物体的重力，即： F′ < G
2020年9月28日
3
（一）超重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上 的加速度α时，重物受力如图：
14
（设摩擦力不变）
解：（1）环不论上升还是下降，环都有向
下的加速度，故整体上有失重的现象，所以
A对地面的压力小于整体的重力。 （2）上升过程分别对环受力分析如图，得
v0 B
F合 = mg + f = ma (1) 对底座受力分析如图，得
B f
A
N + f ’ = Mg (2)
由牛顿第三定律得：f = f ’ (3) 综合上三式可得：f = m( a — g )
2020年9月28日
10
巩固练习：
练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在 沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起 250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)
分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因 此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析 可求出F合，从而求出加速度。
N
解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。
mg
2020年9月28日
得： F合 = N — G =300 — 250 = 50(N) 由题意：m = 25Kg 故：a = F合/m=2m/s2 方向：竖直向上
11
练习3、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得
重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（
）
B
A 先大于G，后小于G B 先小于G，后大于G C 大于G D 小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？
人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有 向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有 一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
2020年9月28日
2，浸在水里的物体还有浮力吗？
没有
2020年9月28日
8
（四）超重、失重、视重和重力的区别
1、超重和失重是一种物理现象。
2、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂 物对物体的拉力），是可以改变的。
3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于 超重还是失重状态，重力不变。
规律：
视重 > 重力 a竖直向上
F ′ F合 = G - F = m α
F
aF mg
故：F = G - m α < G
由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力 F′ = F <G
mg α
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小 于物体所受重力的现象称为失重现象。
2020年9月28日
5
（三）完全失重
小实验：
一个盛满水放在桌面上的杯子底部有一小孔，用塞子 塞住，当打开塞子时，水会喷出；当杯子自由下落时， 会发生什么现象？为什么？ 解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态， 水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重 力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。
F′ aF
mg
F合 = F - G = m α 故：F = G + m α > G
由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力
F′ = F > G
F
α
F′ mg
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大
于物体所受重力的现象称为超重现象。
2020年9月28日
4
（二）失重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向 下的加速度α时，重物受力如图：
“完全失重”现象。
2020年9月28日
6
完全失重的情况下所有和重力有关
的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物
体的重力，但仍能测 量拉力或压力的大 小。 2020年9月28日
无法用天平测量物体的质量
水银气压计
7
应用
1，在空间站的完全失重环境中，下列哪些仪器不能
使用 （A D E） A 天平 B 弹簧测力计 C 水银温度计 D 水银气压计 E 单摆
mg
N
A f’
2020年9月下28降日 过程同理可求得N（= 自(M己+m课)g后—完m成a解答）
Mg 13
谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：云博图文 日期：20XX年10月10日